新能源车辆电动助力转向系统控制策略研究
发布时间：2022-10-15 12:55
助力转向系统有利于汽车在转向时更为轻便,新能源汽车的动力来源大部分为蓄电池,没有发动机来带动液压助力转向泵,因此新能源汽车使用电动助力转向（Electric Power Steering,简称EPS）系统更加合适。并且随着汽车行业的发展,很多高档汽车也使用EPS系统,是一种趋势。EPS系统具有更加良好的转向动力性能,它可以调整助力矩的大小,为车辆提供合适的转向助力,而且在安装和维修的时候也很方便。本文以一款新能源轿车作为目标车辆,对EPS系统的操作稳定性以及助力特性作出研究。针对目标车型的特点,选取合适的关键零部件,并设计完成了车辆EPS系统的整体布置。对新能源车辆电动助力转向系统的控制策略进行了实验研究,设计出了文章所需要的助力特性曲线。根据特性,设计出最常用的助力控制策略、停止转向时方向盘的回正控制策略、以及高速转向时保证安全的阻尼控制策略。对助力控制策略建立了传统PID控制器,根据传统的传统PID控制的不足之处,设计出Sugeno型模糊控制器与传统PID控制器相结合的模糊PID自适应控制器。根据所建立的二自由度整车物理模型,建立出Simulink模型,对新能源车辆的转向稳定性、轻...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 汽车转向系统的发展过程
1.3 EPS系统的分类
1.4 国内外研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 论文主要研究内容
第2章 EPS系统的组成及助力特性分析
2.1 EPS系统的组成
2.1.1 助力电动机
2.1.2 电子控制单元(ECU)
2.1.3 转矩传感器
2.1.4 车速传感器
2.1.5 离合器
2.1.6 减速机构
2.2 助力特性曲线的特征及要求
2.3 直线型助力特性曲线的确定
2.4 本章总结
第三章 EPS系统的建模
3.1 EPS系统的受力分析
3.2 动力学模型的不确定性
3.3 转向装置的动力学模型
3.4 整车动力学模型的建立
3.5 本章总结
第四章 EPS系统的控制策略
4.1 EPS的控制目标
4.2 EPS系统的控制模式
4.2.1 助力控制
4.2.2 回正控制
4.2.3 阻尼控制
4.3 EPS控制模式的选择
4.4 EPS控制策略的分类
4.5 EPS助力控制策略的确定
4.5.1 PID控制模式
4.5.2 模糊自适应PID的控制策略
4.5.3 模糊自适应PID的设置
4.5.4 选择隶属度函数及推理规则
4.5.5 模糊控制规则及逆模糊化
4.6 回正控制策略的确定
4.7 阻尼控制策略的确定
4.8 本章总结
第五章 电动助力转向系统仿真分析及实验
5.1 系统仿真参数的确定
5.2 EPS的 MATLAB/Simulnk仿真建立
5.2.1 传统PID控制策略EPS模型
5.2.2 模糊自适应PID控制策略EPS模型
5.2.3 回正控制EPS模型
5.2.4 阻尼控制EPS模型
5.3 EPS仿真结果及分析
5.3.1 助力控制仿真实验
5.3.2 EPS系统助力电流仿真
5.3.3 回正控制仿真实验
5.3.4 阻尼控制仿真实验
5.4 实验台架的搭建及仿真验证
5.4.1 台架组成及功能
5.4.2 台架实验验证
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 文章总结
6.2 展望
参考文献
攻读学术论文期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于电动汽车动力转向建模优化设计[J]. 丁玲,刘瑞军,尹舜宇,张路. 计算机仿真. 2019(04)
[2]电动助力转向系统主动回正控制策略和算法研究[J]. 侯训波,刘小波,张作功,董春迎,郑勇,ZHENG Jian-qiang. 汽车科技. 2019(02)
[3]电动助力转向系统的建模与仿真[J]. 陈新月,麦云飞. 农业装备与车辆工程. 2018(09)
[4]转动惯量合成定理矩阵形式推导及其在汽车动力总成系统中的应用[J]. 伍建伟,刘夫云,鲍家定,何水龙,杨孟杰. 现代制造工程. 2018(08)
[5]一种电子液压助力转向泵试验台的开发[J]. 王宪科,宋志才,王建磊,韩彬,刘运来. 汽车零部件. 2018(05)
[6]纯电动汽车EPS系统控制策略研究[J]. 刘晓爽. 科技风. 2018(04)
[7]电动助力转向系统控制策略和仿真技术的研究[J]. 潘国栋,段敏,王清. 汽车实用技术. 2017(24)
[8]基于Matlab的汽车电动转向系统助力特性仿真分析[J]. 付正飞,刘海生,吴何畏. 装备制造技术. 2016(07)
[9]汽车电动助力转向系统电控单元的研究及设计[J]. 张劭昀,王念,王义. 电子设计工程. 2015(24)
[10]电动汽车转向系统的结构[J]. 杨树岭,汪贵行,汪学慧. 汽车维修与保养. 2014(11)
硕士论文
[1]考虑驾驶员特性的车辆动力学控制算法研究[D]. 袁振宇.东南大学 2017
[2]汽车电动助力转向系统（EPS）控制系统研究[D]. 周炜.南京理工大学 2017
[3]异步电机电动助力转向系统控制策略研究[D]. 孔苇光.哈尔滨工业大学 2016
[4]电动助力转向系统建模与仿真分析[D]. 程述亮.重庆大学 2016
[5]基于模糊PID控制的EPS舒适性和评价优化方法研究[D]. 周平.合肥工业大学 2016
[6]汽车电动助力转向系统控制策略的研究与开发[D]. 冯丽娜.天津职业技术师范大学 2016
[7]EPS系统控制策略建模与仿真研究[D]. 吉永卿.上海工程技术大学 2016
[8]电动助力转向系统匹配研究[D]. 费二威.吉林大学 2014
[9]汽车电动助力转向系统建模与转向特性仿真分析[D]. 时培伟.东北大学 2014
[10]基于模糊神经算法的纯电动汽车电动助力转向控制[D]. 刘旭.东北大学 2014
本文编号：3691345
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 汽车转向系统的发展过程
1.3 EPS系统的分类
1.4 国内外研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 论文主要研究内容
第2章 EPS系统的组成及助力特性分析
2.1 EPS系统的组成
2.1.1 助力电动机
2.1.2 电子控制单元(ECU)
2.1.3 转矩传感器
2.1.4 车速传感器
2.1.5 离合器
2.1.6 减速机构
2.2 助力特性曲线的特征及要求
2.3 直线型助力特性曲线的确定
2.4 本章总结
第三章 EPS系统的建模
3.1 EPS系统的受力分析
3.2 动力学模型的不确定性
3.3 转向装置的动力学模型
3.4 整车动力学模型的建立
3.5 本章总结
第四章 EPS系统的控制策略
4.1 EPS的控制目标
4.2 EPS系统的控制模式
4.2.1 助力控制
4.2.2 回正控制
4.2.3 阻尼控制
4.3 EPS控制模式的选择
4.4 EPS控制策略的分类
4.5 EPS助力控制策略的确定
4.5.1 PID控制模式
4.5.2 模糊自适应PID的控制策略
4.5.3 模糊自适应PID的设置
4.5.4 选择隶属度函数及推理规则
4.5.5 模糊控制规则及逆模糊化
4.6 回正控制策略的确定
4.7 阻尼控制策略的确定
4.8 本章总结
第五章 电动助力转向系统仿真分析及实验
5.1 系统仿真参数的确定
5.2 EPS的 MATLAB/Simulnk仿真建立
5.2.1 传统PID控制策略EPS模型
5.2.2 模糊自适应PID控制策略EPS模型
5.2.3 回正控制EPS模型
5.2.4 阻尼控制EPS模型
5.3 EPS仿真结果及分析
5.3.1 助力控制仿真实验
5.3.2 EPS系统助力电流仿真
5.3.3 回正控制仿真实验
5.3.4 阻尼控制仿真实验
5.4 实验台架的搭建及仿真验证
5.4.1 台架组成及功能
5.4.2 台架实验验证
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 文章总结
6.2 展望
参考文献
攻读学术论文期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于电动汽车动力转向建模优化设计[J]. 丁玲,刘瑞军,尹舜宇,张路. 计算机仿真. 2019(04)
[2]电动助力转向系统主动回正控制策略和算法研究[J]. 侯训波,刘小波,张作功,董春迎,郑勇,ZHENG Jian-qiang. 汽车科技. 2019(02)
[3]电动助力转向系统的建模与仿真[J]. 陈新月,麦云飞. 农业装备与车辆工程. 2018(09)
[4]转动惯量合成定理矩阵形式推导及其在汽车动力总成系统中的应用[J]. 伍建伟,刘夫云,鲍家定,何水龙,杨孟杰. 现代制造工程. 2018(08)
[5]一种电子液压助力转向泵试验台的开发[J]. 王宪科,宋志才,王建磊,韩彬,刘运来. 汽车零部件. 2018(05)
[6]纯电动汽车EPS系统控制策略研究[J]. 刘晓爽. 科技风. 2018(04)
[7]电动助力转向系统控制策略和仿真技术的研究[J]. 潘国栋,段敏,王清. 汽车实用技术. 2017(24)
[8]基于Matlab的汽车电动转向系统助力特性仿真分析[J]. 付正飞,刘海生,吴何畏. 装备制造技术. 2016(07)
[9]汽车电动助力转向系统电控单元的研究及设计[J]. 张劭昀,王念,王义. 电子设计工程. 2015(24)
[10]电动汽车转向系统的结构[J]. 杨树岭,汪贵行,汪学慧. 汽车维修与保养. 2014(11)
硕士论文
[1]考虑驾驶员特性的车辆动力学控制算法研究[D]. 袁振宇.东南大学 2017
[2]汽车电动助力转向系统（EPS）控制系统研究[D]. 周炜.南京理工大学 2017
[3]异步电机电动助力转向系统控制策略研究[D]. 孔苇光.哈尔滨工业大学 2016
[4]电动助力转向系统建模与仿真分析[D]. 程述亮.重庆大学 2016
[5]基于模糊PID控制的EPS舒适性和评价优化方法研究[D]. 周平.合肥工业大学 2016
[6]汽车电动助力转向系统控制策略的研究与开发[D]. 冯丽娜.天津职业技术师范大学 2016
[7]EPS系统控制策略建模与仿真研究[D]. 吉永卿.上海工程技术大学 2016
[8]电动助力转向系统匹配研究[D]. 费二威.吉林大学 2014
[9]汽车电动助力转向系统建模与转向特性仿真分析[D]. 时培伟.东北大学 2014
[10]基于模糊神经算法的纯电动汽车电动助力转向控制[D]. 刘旭.东北大学 2014
本文编号：3691345
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3691345.html
